यूट्रोफिकेशन: प्रक्रिया, कारण, परिणाम, समाधान - वातावरण - 2025

Eutrophication शैवाल, साइनोबैक्टीरीया और जलीय पौधों की एक जनसंख्या विस्फोट बनाने, पोषक तत्वों पानी की एक शरीर के लिए योगदान दिया की एक अतिरिक्त है। यह घटना, बदले में, पानी में घुलित ऑक्सीजन में कमी का कारण बनती है और इसलिए, पानी के नीचे के जीवन को प्रभावित करती है।

जलमग्न शैवाल और पौधों द्वारा प्रकाश संश्लेषण को कम करने के कारण भंग ऑक्सीजन कम हो जाती है। यह सतही पौधों के प्रसार के कारण सूर्य के प्रकाश की रुकावट के कारण होता है, साथ ही साथ इन आबादी द्वारा ऑक्सीजन की खपत की उच्च दर भी होती है।

यूट्रोफिकेशन द्वारा शैवाल का संचय।

यूट्रोफिकेशन प्राकृतिक कारणों से हो सकता है जब पानी के शरीर का आकार या प्रवाह कम हो जाता है या असाधारण बारिश होती है जो पानी के शरीर में पोषण का भार ले जाती है। हालांकि, ज्यादातर मामलों में मानव-उत्पन्न (एंथ्रोपिक) कारणों से यूट्रोफिकेशन होता है।

यूट्रोफिकेशन की समस्या दुनिया भर में बढ़ रही है और दुनिया की आधे से अधिक झीलें किसी न किसी स्तर पर इससे पीड़ित हैं। इसी तरह, मृत क्षेत्र इस घटना की घटना के कारण समुद्र में फैलते हैं, उनमें से 700 से अधिक की पहचान करते हैं।

इसकी प्रक्रिया

यूट्रोफिकेशन असामान्य मात्रा में पोषक तत्वों, विशेष रूप से नाइट्रोजन (एन) और फास्फोरस (पी) के पानी में योगदान से शुरू होता है। ये योगदान प्राकृतिक और मानव (मानव) दोनों स्रोतों से आ सकते हैं, लेकिन किसी भी मामले में वे पारिस्थितिक असंतुलन के उत्पाद और कारण हैं।

इष्ट जीव

पौधों की वृद्धि के लिए आवश्यक पोषक तत्वों का असाधारण सेवन आक्रामक जलीय पौधों और शैवाल के विकास का पक्षधर है। यह फाइटोप्लांकटन और मैक्रोलेगा दोनों हो सकता है और साइनोबैक्टीरिया का प्रसार भी होता है।

यूट्रोफिकेशन द्वारा शैवाल का प्रसार। स्रोत: फेलिक्स एंड्रयूज (फ्लॉबिक्स)

इन जीवों में उच्च प्रजनन दर होती है और वे तेजी से बढ़ रहे हैं, इसलिए पर्याप्त पोषक तत्वों के साथ, उनके पास प्रतिस्पर्धी लाभ हैं। वे पानी के शरीर की सतह पर बढ़ते हैं, और पूरी सतह को कवर करते हैं।

प्रकाश

फ्लोटिंग शैवाल और जलीय पौधे जो सतह को कवर करते हैं, वे सूर्य के प्रकाश को पानी की निचली परतों में घुसने से रोकते हैं। इस वजह से, जलमग्न शैवाल और पौधे प्रकाश संश्लेषण नहीं कर सकते हैं और मरने लगते हैं।

विघटित ऑक्सीजन

संयंत्र द्रव्यमान के इस सतही प्रसार द्वारा पानी के नीचे प्रकाश संश्लेषण की रुकावट भी पानी में भंग ऑक्सीजन की कमी का मतलब है। इसके अलावा, घुलित ऑक्सीजन के अन्य स्रोत, जैसे वायुमंडल के साथ आदान-प्रदान, सतही पौधे द्रव्यमान द्वारा अवरुद्ध रुकावट के कारण सीमित हैं।

ऑक्सीजन की मांग

सतह के नीचे, जीवों, विशेष रूप से बैक्टीरिया और आर्किया को विघटित करने की गतिविधि बढ़ जाती है। इसका अर्थ है घुलित ऑक्सीजन की मांग में वृद्धि, जो कम हो गई है।

सतह की आबादी के विस्फोट के परिणामस्वरूप कार्बनिक पदार्थों की अधिक आपूर्ति के परिणामस्वरूप डिकम्पोजिंग गतिविधि में वृद्धि हुई है। पानी के नीचे के जीवों की मृत्यु में वृद्धि भी प्रभावित करती है।

कार्बनिक पदार्थों के आंतरिक योगदान और दूषित अपशिष्टों द्वारा बाहरी एक को इसके जैव रासायनिक स्थिरीकरण (बायोकेमिकल ऑक्सीजन डिमांड) के लिए अधिक ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। जब ऑक्सीजन दुर्लभ होती है, अर्ध-विघटित कार्बनिक पदार्थ जमा होते हैं, तो पूरा पारिस्थितिकी तंत्र संकट में चला जाता है और जीवन गायब हो जाता है।

कारण

यूट्रोफिकेशन एक पोषक तत्व की आपूर्ति के कारण होता है जो पारिस्थितिकी तंत्र के सामान्य संतुलन से अधिक होता है। जो प्राकृतिक और कृत्रिम दोनों कारणों से हो सकता है, हालांकि पूर्व दुर्लभ हैं।

- प्रकति के कारण

समुद्र में

गहरे ठंडे पानी की धाराएं समुद्र तल से सतह (ऊपर की ओर) तक पोषक तत्वों को खींचकर फाइटोप्लांकटन आबादी के फटने का कारण बन सकती हैं। उसी तरह, अल्गुल खिलता है या खिलता है प्राकृतिक घटनाएं विभिन्न कारकों के कारण होती हैं जो फाइटोप्लांकटन के विकास का पक्ष लेते हैं।

ऐसी अनुकूल परिस्थितियों में, डायनोफ्लैगलेट्स और डायटम की असामान्य आबादी बढ़ जाती है। माइक्रोग्लैगा की कुछ प्रजातियां हानिरहित और फायदेमंद हैं, लेकिन अन्य जहरीले शैवाल हैं, जैसे कि जीनस अलेक्जेंड्रियम के डायनोफ्लैगलेट्स।

यह विषाक्तता सैक्सिटॉक्सिन, सिगुआटॉक्सिन और गोनैटॉक्सिन जैसे विषाक्त पदार्थों के माइक्रोग्लॉइड द्वारा उत्सर्जन के कारण है।

ताजे पानी में

चैनल के साथ उनकी व्युत्पत्ति में नदियाँ मेन्डर्स या चिह्नित वक्र उत्पन्न करती हैं, जो कभी-कभी अलग-थलग रहती हैं। इस तरह हॉर्सशू लैगून का उत्पादन किया जाता है, जो वर्षा के पानी, अपवाह या आवधिक नदी के ऊपरी हिस्से द्वारा खिलाया जाता है।

इन जलाशयों में नदी की तुलना में पोषक तत्वों की अधिकता होती है, क्योंकि वहाँ कोई बहिर्वाह नहीं होता है। इसलिए, प्राकृतिक यूट्रोफिकेशन घटना शैवाल और जलीय वनस्पति के प्रसार के साथ होती है।

- एंथ्रोपिक कारण

आज यूट्रोफिकेशन का सबसे महत्वपूर्ण कारण मानव गतिविधियों द्वारा पानी के निकायों का संदूषण है। विशेष रूप से पर्याप्त उपचार के बिना अपशिष्ट जल और कृषि से प्रदूषण फैलाना, जो दुनिया भर में सबसे महत्वपूर्ण है।

उर्वरक और कीटनाशक

रासायनिक उर्वरकों में यौगिक शामिल होते हैं जो पौधे के विकास के लिए आवश्यक पोषक तत्व प्रदान करने के लिए विशेष रूप से तैयार किए जाते हैं। मुख्य उर्वरक सूत्र में नाइट्रोजन (एन), फास्फोरस (पी), और पोटेशियम (के) शामिल हैं।

Eutrophication। स्रोत: एफ। लामीट (खुद का काम)

कृषि प्रणालियों में इन उत्पादों का अनुप्रयोग अक्षम है, जिससे अपवाह जल से 60% के करीब धोया जाता है। ये पोषक तत्व जल निकायों जैसे नदियों या अंत में झीलों और महासागरों में समाप्त होते हैं, अपवाह जल द्वारा पहुँचाए जाते हैं।

शहरी अपशिष्ट

घरों, कार्यालयों और कारखानों से सीवेज एक बड़ी मात्रा में कार्बनिक पदार्थ और अकार्बनिक पदार्थ प्रदान करता है जो यूट्रोफिकेशन को बढ़ावा देते हैं। घरेलू अपशिष्ट जल कार्बनिक पदार्थों का एक उच्च भार वहन करता है, जिसका यदि उपचार नहीं किया जाता है, तो जलस्रोतों तक पहुँच जाता है।

व्यक्तिगत स्वच्छता, घरेलू और अन्य सुविधाओं में उपयोग किए जाने वाले साबुन और डिटर्जेंट, फॉस्फेट और नाइट्रेट भी शामिल हैं।

अम्ल वर्षा

उद्योग वायुमंडल में अन्य यौगिकों के बीच नाइट्रोजन ऑक्साइड युक्त गैसों का उत्सर्जन करते हैं। जल वाष्प के साथ प्रतिक्रिया करने पर ये गैसें उन अम्लों का उत्पादन करती हैं जो पानी के शरीर तक पहुँचते हैं और पहुँचते हैं।

ये यौगिक नाइट्रेट्स के अतिरिक्त स्रोत हैं जो मुख्य पोषक तत्वों में से एक हैं जो पौधे के विकास को बढ़ावा देते हैं।

वैश्विक तापमान

वैश्विक तापमान में वृद्धि यूट्रोफिकेशन का पक्षधर है, क्योंकि गर्म पानी शैवाल और जलीय पौधों के प्रसार को बढ़ावा देता है। दूसरी ओर, भंग ऑक्सीजन की मात्रा पानी के तापमान में वृद्धि के अनुपात में घट जाती है।

- योगदान देने वाले कारक

अन्य कारक पानी की गतिशीलता में कमी, उथले गहराई, कम प्रवाह और उच्च पानी के तापमान सहित यूट्रोफिकेशन के विकास में योगदान करते हैं। जलीय पारिस्थितिकी तंत्र में कम पानी है या इसकी नवीकरण दर धीमी है, यह तेजी से पोषक तत्वों की संतृप्ति तक पहुंचता है।

परिणाम

यूट्रोफिकेशन एक गंभीर समस्या है जो मुख्य रूप से मीठे पानी के पारिस्थितिक तंत्र को प्रभावित करती है, लेकिन यह समुद्री पारिस्थितिकी प्रणालियों में भी होती है। दुनिया भर में, लगभग आधे झीलों में कुछ स्तर की यूट्रोफिकेशन और कई नदियों के साथ-साथ तटीय क्षेत्रों में इस कारण से मृत क्षेत्र हैं।

- पारिस्थितिकी तंत्र में जीवन का लोप

यूट्रोफिकेशन का मुख्य परिणाम पारिस्थितिकी तंत्र में जैव विविधता की कमी और अंत में जलीय जीवन का लोप है। शुरुआती चरणों में, पोषक तत्वों की अधिकता आक्रमण करने वाले जीवों के प्रसार का पक्षधर है जो इन परिस्थितियों में तेजी से विकास और प्रजनन दिखाते हैं।

पोटोमैक नदी (संयुक्त राज्य) में यूट्रोफिकेशन। स्रोत: एलेक्जेंड्रा ट्रुबेट्सकोय

ये प्रजातियाँ जिस हद तक शिकार करती हैं, वे पारिस्थितिक तंत्र की बाकी प्रजातियों को विस्थापित कर देती हैं, जिससे उनकी जैविक विविधता कम हो जाती है। जैसे-जैसे यूट्रोफिकेशन आगे बढ़ता है, पानी के नीचे की स्थिति जीवन के प्रतिकूल हो जाती है और जीव मर जाते हैं।

इस तरह, ऑक्सीजन और प्रकाश की कमी के कारण जलमग्न मछली, शैवाल और पौधे गायब हो जाते हैं, साथ ही अन्य जलीय जीव भी। अंतिम गंतव्य, अगर यूट्रोफिकेशन जारी रहता है, तो जलीय जीवन का लगभग कुल गायब होना है।

ज़हरीली गैसें

एनारोबिक बैक्टीरिया की गतिविधि हाइड्रोजन सल्फाइड जैसी जहरीली गैसों का उत्पादन करती है, जिससे जलीय जीवों की बड़ी मौतें होती हैं।

पूरे क्षेत्र में प्रभाव

यह प्रभाव स्थलीय पारिस्थितिकी प्रणालियों तक फैला हुआ है, क्योंकि वे जीवित प्राणी जो पानी के शरीर पर निर्भर होते हैं, वे भी नष्ट हो जाते हैं या पलायन करते हैं। यह खाद्य स्रोत के नुकसान और पानी की पीने की गुणवत्ता के क्षरण दोनों के कारण है।

- खाद्य उत्पादन में कमी

यूट्रोफाइड क्षेत्रों में, मछली पकड़ने में कमी होने के कारण खाद्य उत्पादन घट जाता है क्योंकि प्रभावित होने वाले पहले जीव मछली होते हैं। नदियों और समुद्रों के मामले में, ये क्षेत्र छोड़ने के लिए मजबूर होते हैं, जबकि झीलों में वे गायब हो जाते हैं।

- पेयजल स्रोतों का नुकसान

पीने के पानी की गुणवत्ता की शर्तों को पूरा करना चाहिए, जिसमें भंग ऑक्सीजन स्तर, पीएच और कार्बनिक और अकार्बनिक अशुद्धियों की अनुपस्थिति शामिल है। जब यूट्रोफिकेशन होता है, तो पारिस्थितिकी तंत्र में पानी भंग ऑक्सीजन की अपनी सामग्री को कम कर देता है और बड़ी मात्रा में विघटित कार्बनिक पदार्थ जमा करता है।

यह बदले में स्वास्थ्य के लिए हानिकारक है और खराब गंध और रंग परिवर्तन का कारण बनता है, पीने के पानी के रूप में इसके उपयोग के साथ असंगत है। पानी का पीएच बदल दिया जाता है, कार्बनिक अम्ल की उपस्थिति के कारण अधिक अम्लीय हो जाता है।

स्वास्थ्य की स्थिति

पानी के यूट्रोफिक निकायों से गैर-पीने योग्य पानी की खपत से सार्वजनिक स्वास्थ्य प्रभावित हो सकता है। इसके अलावा, कुछ माइक्रोएल्जे के प्रसार से पानी और इसके सेवन करने वाले जीवों में विषाक्त पदार्थों का योगदान होता है।

इसी तरह, एनारोबिक बैक्टीरिया में वृद्धि से हाइड्रोजन सल्फाइड और मीथेन जैसी जहरीली गैसों का उत्सर्जन होता है।

- पर्यटक गतिविधि में कमी

जलीय पारिस्थितिक तंत्र पर्यटकों के आकर्षण के महत्वपूर्ण ध्रुव हैं, जो काम और स्थानीय विकास के स्रोत पैदा करते हैं। इन लाभों को यूट्रोफिकेशन से खतरा है, क्योंकि यह जैव विविधता और क्षेत्र के परिदृश्य मूल्यों दोनों को प्रभावित करता है।

- आर्थिक नुकसान

उपरोक्त सभी के परिणामस्वरूप, यूट्रोफिकेशन में कमी हुई मछली पकड़ने, पर्यटन आय और पानी के उपयोग के मामले में बहुत आर्थिक नुकसान होता है।

समाधान

घटना को रोकने और इसके उपचारात्मक से परिप्रेक्ष्य से इच्छामृत्यु की समस्या का समाधान प्राप्त किया जाना चाहिए।

- रोकथाम

यूट्रोफिकेशन की रोकथाम के लिए शुरुआती बिंदु इसके अस्तित्व, कारणों और परिणामों के बारे में नागरिक जागरूकता है। इस तरह, नागरिक अपनाए जाने वाले आवश्यक उपायों की पैरवी कर सकते हैं।

पानी के दूषित होने से बचें

एंथ्रोपिक कारणों से यूट्रोफिकेशन की समस्या का मूल समाधान जल प्रदूषण में कमी है। इसके लिए, जल निकायों में छुट्टी देने से पहले घरेलू और औद्योगिक सीवेज के पर्याप्त उपचार को लागू करना आवश्यक है।

जल प्रदूषण के अन्य अप्रत्यक्ष स्रोतों, जैसे गैस उत्सर्जन, जो अम्लीय वर्षा उत्पन्न करते हैं, को नियंत्रित करना भी आवश्यक है।

नया कृषि और पशुधन मॉडल

कृषि और पशुधन गतिविधियों के कारण होने वाला जल प्रदूषण फैलाना है, अर्थात प्रदूषणकारी स्रोतों की सही पहचान नहीं की जा सकती है। ऐसे में इन गतिविधियों द्वारा प्रदूषकों के योगदान की समस्या का समाधान तकनीकी उत्पादन योजनाओं को बदलना है।

कृषि की आवश्यकता होती है जो कम इनपुट का उपयोग करता है, विशेष रूप से उर्वरकों और शाकनाशियों का उपयोग करता है, ऐसे यौगिक जो पानी में नाइट्राइट और फॉस्फेट का योगदान करते हैं। इस प्रकार, पारिस्थितिक तंत्र में योगदान के मामले में हाइड्रोपोनिक्स जैसे पोषक तत्वों के बंद संचलन वाली कृषि प्रणाली कम प्रदूषणकारी हैं।

जैविक उत्पादन के प्रबंधन, पशु उत्पादन प्रणालियों में मल के संग्रह और उपचार के लिए भी ध्यान देने की आवश्यकता है।

- बचाव

एक बार पानी के एक शरीर की यूट्रोफिकेशन प्रक्रिया चल रही है, समस्या को दूर करने के लिए कई विकल्प हैं।

सब्जी द्रव्यमान का निष्कर्षण

तैरने वाले जलीय पौधों जैसे कि मेंहदी (लेन्नेसी), बोरा (ईचोर्निया क्रैसिप) या अन्य के प्रसार को देखते हुए, संग्रह कार्यक्रमों को लागू करना संभव है। इसमें बड़े पैमाने पर पौधों को पानी के शरीर की सतह से खींचकर माया का उपयोग किया जाता है।

जल शुद्धीकरण

संदूषण के गंभीर मामलों में, जल शोधन संयंत्रों से उपचार संयंत्रों तक पानी शुद्धिकरण उपचार से गुजर सकता है।

जैविक नियंत्रण

कुछ जीव ऐसे हैं जो शैवाल और जलीय पौधों का उपभोग करते हैं जो यूट्रोफिकेशन में प्रसार करते हैं। हेटरोट्रॉफिक चराई प्रोटिस्ट का उपयोग किया गया है, अर्थात, वे माइक्रोटैल्गी का उपभोग करते हैं, जो कि आबादी को कम करने के लिए यूट्रोफिकेशन में प्रसार करते हैं।

इसी तरह, कवक Cercospora piropi का उपयोग Eichhornia crassipes को नियंत्रित करने के लिए किया गया है, जो कि एक अस्थायी एंजियोस्पर्म है जो यूट्रोफिक स्थितियों के तहत आगे बढ़ता है।

रासायनिक नियंत्रण

माइक्रोग्ल के प्रवाह और वर्षा को रोकना एक विकल्प है, खासकर विषैले क्षारीय खिलने के मामलों में। यह सोडियम हाइपोक्लोराइट (NaOCl), क्ले (kaolinite) जैसे उत्पादों या बेंटोनाइट के साथ पॉलीअमोनियम क्लोराइड जैसे संयोजनों को मिलाकर प्राप्त किया जाता है। ये उत्पाद माइक्रोलेग को आकर्षित करते हैं और उनका पालन करते हैं, जो फ़्लेक्स या द्रव्यमान बनाते हैं जो फिर नीचे की ओर अग्रसर होते हैं।

यूट्रोफिकेशन वाले क्षेत्रों के उदाहरण

कैस्पियन सागर में यूट्रोफिकेशन। स्रोत: जेफ स्कल्त्ज़, MODIS रैपिड रिस्पांस टीम, NASA / GSFC

- समुद्री मृत क्षेत्र या क्षेत्र

संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम दुनिया के महासागरों में 700 से अधिक मृत क्षेत्रों के अस्तित्व को इंगित करता है। ये मृत क्षेत्र यूट्रोफिकेशन के कारण घुलित ऑक्सीजन की कम सांद्रता के कारण हैं और इनका अनुमानित क्षेत्र 240,000 वर्ग किमी से अधिक है।

मैक्सिको की खाड़ी का मृत क्षेत्र

दुनिया के सबसे व्यापक समुद्री मृत क्षेत्रों में से एक मेक्सिको की खाड़ी का तथाकथित मृत क्षेत्र है। यह समुद्र की 20,700 किमी से अधिक दूरी पर है, जो फ्लोटिंग मैक्रो और माइक्रोग्लैग के प्रसार के साथ, यूट्रोफिकेशन की गंभीर समस्याओं से ग्रस्त है।

इस क्षेत्र के यूट्रोफिकेशन का मुख्य कारण मिसिसिपी नदी का प्रदूषित पानी है जिसका खाड़ी में मुंह है। मिसिसिपी उत्तरी अमेरिका के अधिकांश कृषि क्षेत्र से गुजरती है, कृषि प्रदूषकों के एक उच्च भार के साथ एक जलग्रहण बेसिन है।

- काला सागर

यूरोप और एशिया के बीच स्थित इस अंतर्देशीय समुद्र में, 1970 के दशक के बाद से अल्गल खिलने में वृद्धि दर्ज की गई है। इससे उथली जल प्रजातियों की आबादी में कमी आई है।

यूरोपीय पर्यावरण एजेंसी से मिली जानकारी के अनुसार शैवाल की गतिविधि के परिणामस्वरूप हर गर्मियों में हाइपोक्सिक और एनोक्सिक घटनाएं होती हैं। यह सब इस समुद्र के बेसिन में कृषि और औद्योगिक गतिविधियों द्वारा प्रदान किए गए पोषक तत्वों द्वारा यूट्रोफिकेशन के कारण होता है।

यूट्रोफिकेशन के प्रति संवेदनशीलता

एक अंतर्देशीय समुद्र होने के नाते जिसका एकमात्र अप्रत्यक्ष महासागर कनेक्शन बोस्फोरस चैनल है, पानी का नवीकरण बहुत धीमा है। यह, इसे खिलाने वाले घाटियों में संदूषण के उच्च स्तर के साथ मिलकर, यह विशेष रूप से यूट्रोफिकेशन के लिए अतिसंवेदनशील बनाता है।

वास्तव में, नाइट्रेट और फॉस्फेट की औसत सांद्रता 1960 से 1992 तक 18 गुना बढ़ गई है। प्रदूषकों का सबसे बड़ा योगदान डेन्यूब, नीपर और डेनिस्टर नदियों के घाटियों से आता है।

- वालेंसिया झील

यह झील, जिसे लॉस टैकरिगुआस झील भी कहा जाता है, वेनेज़ुएला के उत्तरी केंद्र में 344 वर्ग किमी के क्षेत्र में स्थित है। यह एक एंडोरिक बेसिन बनाता है, जिसे बंद करने के लिए कहा जाता है, 3,140 किमीhe। इसकी कई सहायक नदियाँ देश के केंद्र में बसे शहरों जैसे वालेंसिया और माराके से होकर गुजरती हैं, जिनमें उच्च आबादी और औद्योगिक क्षेत्र हैं।

वेलेंसिया झील बेसिन (वेनेजुएला)। स्रोत: Fev

अधिकांश शहरी और औद्योगिक अपशिष्ट जल को पर्याप्त उपचार के बिना जल निकासी चैनलों में परिवर्तित नदियों में छुट्टी दे दी जाती है। इसके परिणामस्वरूप दशकों से भारी मात्रा में प्रदूषक जमा हो रहे हैं, जिनमें कार्बनिक और अकार्बनिक पोषक तत्व शामिल हैं।

1974 के बाद से झील में नाइट्रोजन सांद्रता दोगुनी और फास्फोरस तीन गुना हो गया है। नाइट्रोजन के लिए 146% और फॉस्फोरस के लिए 250% में क्या उपर्युक्त है। इस सब ने यूट्रोफिकेशन की एक व्यापक घटना का कारण बना है जो अब अच्छी तरह से उन्नत है।

संदर्भ

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